तीन प्रकार के हीट ट्रांसफर

हीट ट्रांसफर एक ऐसे क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है जिसमें थर्मल भौतिकी में उन्नत थर्मोडायनामिक अवधारणाओं के लिए वस्तुओं को गर्म करने और ठंडा करने की सरल प्रक्रियाओं से लेकर कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। यह समझने के लिए कि गर्मी में पेय कैसे ठंडा होता है या गर्मी सूर्य से पृथ्वी तक कैसे जाती है, आपको मूलभूत स्तर पर गर्मी हस्तांतरण के इन बुनियादी सिद्धांतों को समझना चाहिए।

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम कहता है कि ऊष्मा उच्च तापमान वाली वस्तु से कम तापमान की वस्तु में स्थानांतरित होती है। संतुलन बनाए रखने के लिए उच्च ऊर्जा परमाणु (और इस प्रकार उच्च तापमान) निम्न ऊर्जा परमाणुओं (कम तापमान) की ओर बढ़ते हैं (जिसे थर्मल संतुलन के रूप में जाना जाता है)। इस सिद्धांत को बनाए रखने के लिए गर्मी हस्तांतरण तब होता है जब कोई वस्तु किसी अन्य वस्तु या उसके परिवेश से भिन्न तापमान पर होती है।

जब पदार्थ के कण सीधे संपर्क में होते हैं, तो चालन के माध्यम से ऊष्मा का स्थानान्तरण होता है। उच्च ऊर्जा के आसन्न परमाणु एक दूसरे के खिलाफ कंपन करते हैं, जो उच्च ऊर्जा को निम्न ऊर्जा, या उच्च तापमान को निम्न तापमान में स्थानांतरित करता है। अर्थात्, उच्च तीव्रता और उच्च ताप के परमाणु कंपन करेंगे, जिससे इलेक्ट्रॉनों को कम तीव्रता और कम गर्मी वाले क्षेत्रों में ले जाया जाएगा। तरल पदार्थ और गैसें ठोस पदार्थों की तुलना में कम प्रवाहकीय होती हैं (धातु सबसे अच्छी संवाहक होती हैं) इस तथ्य के कारण कि वे कम घने हैं, जिसका अर्थ है कि परमाणुओं के बीच बड़ी दूरी है।

संवहन एक सतह और गति में तरल या गैस के बीच गर्मी हस्तांतरण का वर्णन करता है। जैसे-जैसे द्रव या गैस तेजी से यात्रा करती है, संवहन गर्मी हस्तांतरण बढ़ता है। दो प्रकार के संवहन प्राकृतिक संवहन और मजबूर संवहन हैं। प्राकृतिक संवहन में, द्रव में गर्म परमाणुओं से द्रव गति का परिणाम होता है, जहां गर्म परमाणु हवा में ठंडे परमाणुओं की ओर ऊपर की ओर बढ़ते हैं - द्रव गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में चलता है। इसके उदाहरणों में सिगरेट के धुएं के बढ़ते बादल, या ऊपर की ओर उठने वाली कार के हुड से निकलने वाली गर्मी शामिल हैं। मजबूर संवहन में, द्रव को पंखे या पंप या किसी अन्य बाहरी स्रोत द्वारा सतह पर यात्रा करने के लिए मजबूर किया जाता है।

विकिरण (ऊष्मीय विकिरण के साथ भ्रमित नहीं होना) खाली स्थान के माध्यम से गर्मी के हस्तांतरण को संदर्भित करता है। गर्मी हस्तांतरण का यह रूप हस्तक्षेप करने वाले माध्यम के बिना होता है; विकिरण एक पूर्ण निर्वात में और उसके माध्यम से भी काम करता है। उदाहरण के लिए, सूर्य से ऊर्जा अंतरिक्ष के निर्वात के माध्यम से यात्रा करती है, इससे पहले कि गर्मी का हस्तांतरण पृथ्वी को गर्म करता है।

गर्मी हस्तांतरण प्रासंगिक विषयों में शिक्षा का एक अभिन्न अंग है, जैसे कि रासायनिक या मैकेनिकल इंजीनियरिंग के पाठ्यक्रम में। विनिर्माण और एचवीएसी (हीटिंग, वेंटिलेटिंग और एयर कूलिंग) ऐसे उद्योगों के उदाहरण हैं जो ऊष्मप्रवैगिकी और गर्मी हस्तांतरण के सिद्धांतों पर बहुत अधिक निर्भर हैं। ऊष्मीय विज्ञान और तापीय भौतिकी शिक्षा के उच्च क्षेत्र हैं जो गर्मी हस्तांतरण से संबंधित हैं।